Change arm_objfile_data_key to use type-safe registry
[external/binutils.git] / gdb / macroexp.c
1 /* C preprocessor macro expansion for GDB.
2    Copyright (C) 2002-2019 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Red Hat, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "gdb_obstack.h"
22 #include "macrotab.h"
23 #include "macroexp.h"
24 #include "c-lang.h"
25
26
27 \f
28 /* A resizeable, substringable string type.  */
29
30
31 /* A string type that we can resize, quickly append to, and use to
32    refer to substrings of other strings.  */
33 struct macro_buffer
34 {
35   /* An array of characters.  The first LEN bytes are the real text,
36      but there are SIZE bytes allocated to the array.  If SIZE is
37      zero, then this doesn't point to a malloc'ed block.  If SHARED is
38      non-zero, then this buffer is actually a pointer into some larger
39      string, and we shouldn't append characters to it, etc.  Because
40      of sharing, we can't assume in general that the text is
41      null-terminated.  */
42   char *text;
43
44   /* The number of characters in the string.  */
45   int len;
46
47   /* The number of characters allocated to the string.  If SHARED is
48      non-zero, this is meaningless; in this case, we set it to zero so
49      that any "do we have room to append something?" tests will fail,
50      so we don't always have to check SHARED before using this field.  */
51   int size;
52
53   /* Zero if TEXT can be safely realloc'ed (i.e., it's its own malloc
54      block).  Non-zero if TEXT is actually pointing into the middle of
55      some other block, or to a string literal, and we shouldn't
56      reallocate it.  */
57   bool shared;
58
59   /* For detecting token splicing. 
60
61      This is the index in TEXT of the first character of the token
62      that abuts the end of TEXT.  If TEXT contains no tokens, then we
63      set this equal to LEN.  If TEXT ends in whitespace, then there is
64      no token abutting the end of TEXT (it's just whitespace), and
65      again, we set this equal to LEN.  We set this to -1 if we don't
66      know the nature of TEXT.  */
67   int last_token = -1;
68
69   /* If this buffer is holding the result from get_token, then this 
70      is non-zero if it is an identifier token, zero otherwise.  */
71   int is_identifier = 0;
72
73
74   macro_buffer ()
75     : text (NULL),
76       len (0),
77       size (0),
78       shared (false)
79   {
80   }
81
82   /* Set the macro buffer to the empty string, guessing that its
83      final contents will fit in N bytes.  (It'll get resized if it
84      doesn't, so the guess doesn't have to be right.)  Allocate the
85      initial storage with xmalloc.  */
86   explicit macro_buffer (int n)
87     : len (0),
88       size (n),
89       shared (false)
90   {
91     if (n > 0)
92       text = (char *) xmalloc (n);
93     else
94       text = NULL;
95   }
96
97   /* Set the macro buffer to refer to the LEN bytes at ADDR, as a
98      shared substring.  */
99   macro_buffer (const char *addr, int len)
100   {
101     set_shared (addr, len);
102   }
103
104   /* Set the macro buffer to refer to the LEN bytes at ADDR, as a
105      shared substring.  */
106   void set_shared (const char *addr, int len_)
107   {
108     text = (char *) addr;
109     len = len_;
110     size = 0;
111     shared = true;
112   }
113
114   macro_buffer& operator= (const macro_buffer &src)
115   {
116     gdb_assert (src.shared);
117     gdb_assert (shared);
118     set_shared (src.text, src.len);
119     last_token = src.last_token;
120     is_identifier = src.is_identifier;
121     return *this;
122   }
123
124   ~macro_buffer ()
125   {
126     if (! shared && size)
127       xfree (text);
128   }
129
130   /* Release the text of the buffer to the caller, which is now
131      responsible for freeing it.  */
132   ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT char *release ()
133   {
134     gdb_assert (! shared);
135     gdb_assert (size);
136     char *result = text;
137     text = NULL;
138     return result;
139   }
140
141   /* Resize the buffer to be at least N bytes long.  Raise an error if
142      the buffer shouldn't be resized.  */
143   void resize_buffer (int n)
144   {
145     /* We shouldn't be trying to resize shared strings.  */
146     gdb_assert (! shared);
147
148     if (size == 0)
149       size = n;
150     else
151       while (size <= n)
152         size *= 2;
153
154     text = (char *) xrealloc (text, size);
155   }
156
157   /* Append the character C to the buffer.  */
158   void appendc (int c)
159   {
160     int new_len = len + 1;
161
162     if (new_len > size)
163       resize_buffer (new_len);
164
165     text[len] = c;
166     len = new_len;
167   }
168
169   /* Append the COUNT bytes at ADDR to the buffer.  */
170   void appendmem (const char *addr, int count)
171   {
172     int new_len = len + count;
173
174     if (new_len > size)
175       resize_buffer (new_len);
176
177     memcpy (text + len, addr, count);
178     len = new_len;
179   }
180 };
181
182
183 \f
184 /* Recognizing preprocessor tokens.  */
185
186
187 int
188 macro_is_whitespace (int c)
189 {
190   return (c == ' '
191           || c == '\t'
192           || c == '\n'
193           || c == '\v'
194           || c == '\f');
195 }
196
197
198 int
199 macro_is_digit (int c)
200 {
201   return ('0' <= c && c <= '9');
202 }
203
204
205 int
206 macro_is_identifier_nondigit (int c)
207 {
208   return (c == '_'
209           || ('a' <= c && c <= 'z')
210           || ('A' <= c && c <= 'Z'));
211 }
212
213
214 static void
215 set_token (struct macro_buffer *tok, char *start, char *end)
216 {
217   tok->set_shared (start, end - start);
218   tok->last_token = 0;
219
220   /* Presumed; get_identifier may overwrite this.  */
221   tok->is_identifier = 0;
222 }
223
224
225 static int
226 get_comment (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
227 {
228   if (p + 2 > end)
229     return 0;
230   else if (p[0] == '/'
231            && p[1] == '*')
232     {
233       char *tok_start = p;
234
235       p += 2;
236
237       for (; p < end; p++)
238         if (p + 2 <= end
239             && p[0] == '*'
240             && p[1] == '/')
241           {
242             p += 2;
243             set_token (tok, tok_start, p);
244             return 1;
245           }
246
247       error (_("Unterminated comment in macro expansion."));
248     }
249   else if (p[0] == '/'
250            && p[1] == '/')
251     {
252       char *tok_start = p;
253
254       p += 2;
255       for (; p < end; p++)
256         if (*p == '\n')
257           break;
258
259       set_token (tok, tok_start, p);
260       return 1;
261     }
262   else
263     return 0;
264 }
265
266
267 static int
268 get_identifier (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
269 {
270   if (p < end
271       && macro_is_identifier_nondigit (*p))
272     {
273       char *tok_start = p;
274
275       while (p < end
276              && (macro_is_identifier_nondigit (*p)
277                  || macro_is_digit (*p)))
278         p++;
279
280       set_token (tok, tok_start, p);
281       tok->is_identifier = 1;
282       return 1;
283     }
284   else
285     return 0;
286 }
287
288
289 static int
290 get_pp_number (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
291 {
292   if (p < end
293       && (macro_is_digit (*p)
294           || (*p == '.'
295               && p + 2 <= end
296               && macro_is_digit (p[1]))))
297     {
298       char *tok_start = p;
299
300       while (p < end)
301         {
302           if (p + 2 <= end
303               && strchr ("eEpP", *p)
304               && (p[1] == '+' || p[1] == '-'))
305             p += 2;
306           else if (macro_is_digit (*p)
307                    || macro_is_identifier_nondigit (*p)
308                    || *p == '.')
309             p++;
310           else
311             break;
312         }
313
314       set_token (tok, tok_start, p);
315       return 1;
316     }
317   else
318     return 0;
319 }
320
321
322
323 /* If the text starting at P going up to (but not including) END
324    starts with a character constant, set *TOK to point to that
325    character constant, and return 1.  Otherwise, return zero.
326    Signal an error if it contains a malformed or incomplete character
327    constant.  */
328 static int
329 get_character_constant (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
330 {
331   /* ISO/IEC 9899:1999 (E)  Section 6.4.4.4  paragraph 1 
332      But of course, what really matters is that we handle it the same
333      way GDB's C/C++ lexer does.  So we call parse_escape in utils.c
334      to handle escape sequences.  */
335   if ((p + 1 <= end && *p == '\'')
336       || (p + 2 <= end
337           && (p[0] == 'L' || p[0] == 'u' || p[0] == 'U')
338           && p[1] == '\''))
339     {
340       char *tok_start = p;
341       int char_count = 0;
342
343       if (*p == '\'')
344         p++;
345       else if (*p == 'L' || *p == 'u' || *p == 'U')
346         p += 2;
347       else
348         gdb_assert_not_reached ("unexpected character constant");
349
350       for (;;)
351         {
352           if (p >= end)
353             error (_("Unmatched single quote."));
354           else if (*p == '\'')
355             {
356               if (!char_count)
357                 error (_("A character constant must contain at least one "
358                        "character."));
359               p++;
360               break;
361             }
362           else if (*p == '\\')
363             {
364               const char *s, *o;
365
366               s = o = ++p;
367               char_count += c_parse_escape (&s, NULL);
368               p += s - o;
369             }
370           else
371             {
372               p++;
373               char_count++;
374             }
375         }
376
377       set_token (tok, tok_start, p);
378       return 1;
379     }
380   else
381     return 0;
382 }
383
384
385 /* If the text starting at P going up to (but not including) END
386    starts with a string literal, set *TOK to point to that string
387    literal, and return 1.  Otherwise, return zero.  Signal an error if
388    it contains a malformed or incomplete string literal.  */
389 static int
390 get_string_literal (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
391 {
392   if ((p + 1 <= end
393        && *p == '"')
394       || (p + 2 <= end
395           && (p[0] == 'L' || p[0] == 'u' || p[0] == 'U')
396           && p[1] == '"'))
397     {
398       char *tok_start = p;
399
400       if (*p == '"')
401         p++;
402       else if (*p == 'L' || *p == 'u' || *p == 'U')
403         p += 2;
404       else
405         gdb_assert_not_reached ("unexpected string literal");
406
407       for (;;)
408         {
409           if (p >= end)
410             error (_("Unterminated string in expression."));
411           else if (*p == '"')
412             {
413               p++;
414               break;
415             }
416           else if (*p == '\n')
417             error (_("Newline characters may not appear in string "
418                    "constants."));
419           else if (*p == '\\')
420             {
421               const char *s, *o;
422
423               s = o = ++p;
424               c_parse_escape (&s, NULL);
425               p += s - o;
426             }
427           else
428             p++;
429         }
430
431       set_token (tok, tok_start, p);
432       return 1;
433     }
434   else
435     return 0;
436 }
437
438
439 static int
440 get_punctuator (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
441 {
442   /* Here, speed is much less important than correctness and clarity.  */
443
444   /* ISO/IEC 9899:1999 (E)  Section 6.4.6  Paragraph 1.
445      Note that this table is ordered in a special way.  A punctuator
446      which is a prefix of another punctuator must appear after its
447      "extension".  Otherwise, the wrong token will be returned.  */
448   static const char * const punctuators[] = {
449     "[", "]", "(", ")", "{", "}", "?", ";", ",", "~",
450     "...", ".",
451     "->", "--", "-=", "-",
452     "++", "+=", "+",
453     "*=", "*",
454     "!=", "!",
455     "&&", "&=", "&",
456     "/=", "/",
457     "%>", "%:%:", "%:", "%=", "%",
458     "^=", "^",
459     "##", "#",
460     ":>", ":",
461     "||", "|=", "|",
462     "<<=", "<<", "<=", "<:", "<%", "<",
463     ">>=", ">>", ">=", ">",
464     "==", "=",
465     0
466   };
467
468   int i;
469
470   if (p + 1 <= end)
471     {
472       for (i = 0; punctuators[i]; i++)
473         {
474           const char *punctuator = punctuators[i];
475
476           if (p[0] == punctuator[0])
477             {
478               int len = strlen (punctuator);
479
480               if (p + len <= end
481                   && ! memcmp (p, punctuator, len))
482                 {
483                   set_token (tok, p, p + len);
484                   return 1;
485                 }
486             }
487         }
488     }
489
490   return 0;
491 }
492
493
494 /* Peel the next preprocessor token off of SRC, and put it in TOK.
495    Mutate TOK to refer to the first token in SRC, and mutate SRC to
496    refer to the text after that token.  SRC must be a shared buffer;
497    the resulting TOK will be shared, pointing into the same string SRC
498    does.  Initialize TOK's last_token field.  Return non-zero if we
499    succeed, or 0 if we didn't find any more tokens in SRC.  */
500 static int
501 get_token (struct macro_buffer *tok,
502            struct macro_buffer *src)
503 {
504   char *p = src->text;
505   char *end = p + src->len;
506
507   gdb_assert (src->shared);
508
509   /* From the ISO C standard, ISO/IEC 9899:1999 (E), section 6.4:
510
511      preprocessing-token: 
512          header-name
513          identifier
514          pp-number
515          character-constant
516          string-literal
517          punctuator
518          each non-white-space character that cannot be one of the above
519
520      We don't have to deal with header-name tokens, since those can
521      only occur after a #include, which we will never see.  */
522
523   while (p < end)
524     if (macro_is_whitespace (*p))
525       p++;
526     else if (get_comment (tok, p, end))
527       p += tok->len;
528     else if (get_pp_number (tok, p, end)
529              || get_character_constant (tok, p, end)
530              || get_string_literal (tok, p, end)
531              /* Note: the grammar in the standard seems to be
532                 ambiguous: L'x' can be either a wide character
533                 constant, or an identifier followed by a normal
534                 character constant.  By trying `get_identifier' after
535                 we try get_character_constant and get_string_literal,
536                 we give the wide character syntax precedence.  Now,
537                 since GDB doesn't handle wide character constants
538                 anyway, is this the right thing to do?  */
539              || get_identifier (tok, p, end)
540              || get_punctuator (tok, p, end))
541       {
542         /* How many characters did we consume, including whitespace?  */
543         int consumed = p - src->text + tok->len;
544
545         src->text += consumed;
546         src->len -= consumed;
547         return 1;
548       }
549     else 
550       {
551         /* We have found a "non-whitespace character that cannot be
552            one of the above."  Make a token out of it.  */
553         int consumed;
554
555         set_token (tok, p, p + 1);
556         consumed = p - src->text + tok->len;
557         src->text += consumed;
558         src->len -= consumed;
559         return 1;
560       }
561
562   return 0;
563 }
564
565
566 \f
567 /* Appending token strings, with and without splicing  */
568
569
570 /* Append the macro buffer SRC to the end of DEST, and ensure that
571    doing so doesn't splice the token at the end of SRC with the token
572    at the beginning of DEST.  SRC and DEST must have their last_token
573    fields set.  Upon return, DEST's last_token field is set correctly.
574
575    For example:
576
577    If DEST is "(" and SRC is "y", then we can return with
578    DEST set to "(y" --- we've simply appended the two buffers.
579
580    However, if DEST is "x" and SRC is "y", then we must not return
581    with DEST set to "xy" --- that would splice the two tokens "x" and
582    "y" together to make a single token "xy".  However, it would be
583    fine to return with DEST set to "x y".  Similarly, "<" and "<" must
584    yield "< <", not "<<", etc.  */
585 static void
586 append_tokens_without_splicing (struct macro_buffer *dest,
587                                 struct macro_buffer *src)
588 {
589   int original_dest_len = dest->len;
590   struct macro_buffer dest_tail, new_token;
591
592   gdb_assert (src->last_token != -1);
593   gdb_assert (dest->last_token != -1);
594   
595   /* First, just try appending the two, and call get_token to see if
596      we got a splice.  */
597   dest->appendmem (src->text, src->len);
598
599   /* If DEST originally had no token abutting its end, then we can't
600      have spliced anything, so we're done.  */
601   if (dest->last_token == original_dest_len)
602     {
603       dest->last_token = original_dest_len + src->last_token;
604       return;
605     }
606
607   /* Set DEST_TAIL to point to the last token in DEST, followed by
608      all the stuff we just appended.  */
609   dest_tail.set_shared (dest->text + dest->last_token,
610                         dest->len - dest->last_token);
611
612   /* Re-parse DEST's last token.  We know that DEST used to contain
613      at least one token, so if it doesn't contain any after the
614      append, then we must have spliced "/" and "*" or "/" and "/" to
615      make a comment start.  (Just for the record, I got this right
616      the first time.  This is not a bug fix.)  */
617   if (get_token (&new_token, &dest_tail)
618       && (new_token.text + new_token.len
619           == dest->text + original_dest_len))
620     {
621       /* No splice, so we're done.  */
622       dest->last_token = original_dest_len + src->last_token;
623       return;
624     }
625
626   /* Okay, a simple append caused a splice.  Let's chop dest back to
627      its original length and try again, but separate the texts with a
628      space.  */
629   dest->len = original_dest_len;
630   dest->appendc (' ');
631   dest->appendmem (src->text, src->len);
632
633   dest_tail.set_shared (dest->text + dest->last_token,
634                         dest->len - dest->last_token);
635
636   /* Try to re-parse DEST's last token, as above.  */
637   if (get_token (&new_token, &dest_tail)
638       && (new_token.text + new_token.len
639           == dest->text + original_dest_len))
640     {
641       /* No splice, so we're done.  */
642       dest->last_token = original_dest_len + 1 + src->last_token;
643       return;
644     }
645
646   /* As far as I know, there's no case where inserting a space isn't
647      enough to prevent a splice.  */
648   internal_error (__FILE__, __LINE__,
649                   _("unable to avoid splicing tokens during macro expansion"));
650 }
651
652 /* Stringify an argument, and insert it into DEST.  ARG is the text to
653    stringify; it is LEN bytes long.  */
654
655 static void
656 stringify (struct macro_buffer *dest, const char *arg, int len)
657 {
658   /* Trim initial whitespace from ARG.  */
659   while (len > 0 && macro_is_whitespace (*arg))
660     {
661       ++arg;
662       --len;
663     }
664
665   /* Trim trailing whitespace from ARG.  */
666   while (len > 0 && macro_is_whitespace (arg[len - 1]))
667     --len;
668
669   /* Insert the string.  */
670   dest->appendc ('"');
671   while (len > 0)
672     {
673       /* We could try to handle strange cases here, like control
674          characters, but there doesn't seem to be much point.  */
675       if (macro_is_whitespace (*arg))
676         {
677           /* Replace a sequence of whitespace with a single space.  */
678           dest->appendc (' ');
679           while (len > 1 && macro_is_whitespace (arg[1]))
680             {
681               ++arg;
682               --len;
683             }
684         }
685       else if (*arg == '\\' || *arg == '"')
686         {
687           dest->appendc ('\\');
688           dest->appendc (*arg);
689         }
690       else
691         dest->appendc (*arg);
692       ++arg;
693       --len;
694     }
695   dest->appendc ('"');
696   dest->last_token = dest->len;
697 }
698
699 /* See macroexp.h.  */
700
701 char *
702 macro_stringify (const char *str)
703 {
704   int len = strlen (str);
705   struct macro_buffer buffer (len);
706
707   stringify (&buffer, str, len);
708   buffer.appendc ('\0');
709
710   return buffer.release ();
711 }
712
713 \f
714 /* Expanding macros!  */
715
716
717 /* A singly-linked list of the names of the macros we are currently 
718    expanding --- for detecting expansion loops.  */
719 struct macro_name_list {
720   const char *name;
721   struct macro_name_list *next;
722 };
723
724
725 /* Return non-zero if we are currently expanding the macro named NAME,
726    according to LIST; otherwise, return zero.
727
728    You know, it would be possible to get rid of all the NO_LOOP
729    arguments to these functions by simply generating a new lookup
730    function and baton which refuses to find the definition for a
731    particular macro, and otherwise delegates the decision to another
732    function/baton pair.  But that makes the linked list of excluded
733    macros chained through untyped baton pointers, which will make it
734    harder to debug.  :(  */
735 static int
736 currently_rescanning (struct macro_name_list *list, const char *name)
737 {
738   for (; list; list = list->next)
739     if (strcmp (name, list->name) == 0)
740       return 1;
741
742   return 0;
743 }
744
745
746 /* Gather the arguments to a macro expansion.
747
748    NAME is the name of the macro being invoked.  (It's only used for
749    printing error messages.)
750
751    Assume that SRC is the text of the macro invocation immediately
752    following the macro name.  For example, if we're processing the
753    text foo(bar, baz), then NAME would be foo and SRC will be (bar,
754    baz).
755
756    If SRC doesn't start with an open paren ( token at all, return
757    false, leave SRC unchanged, and don't set *ARGS_PTR to anything.
758
759    If SRC doesn't contain a properly terminated argument list, then
760    raise an error.
761
762    For a variadic macro, NARGS holds the number of formal arguments to
763    the macro.  For a GNU-style variadic macro, this should be the
764    number of named arguments.  For a non-variadic macro, NARGS should
765    be -1.
766
767    Otherwise, return true and set *ARGS_PTR to a vector of macro
768    buffers referring to the argument texts.  The macro buffers share
769    their text with SRC, and their last_token fields are initialized.
770
771    NOTE WELL: if SRC starts with a open paren ( token followed
772    immediately by a close paren ) token (e.g., the invocation looks
773    like "foo()"), we treat that as one argument, which happens to be
774    the empty list of tokens.  The caller should keep in mind that such
775    a sequence of tokens is a valid way to invoke one-parameter
776    function-like macros, but also a valid way to invoke zero-parameter
777    function-like macros.  Eeew.
778
779    Consume the tokens from SRC; after this call, SRC contains the text
780    following the invocation.  */
781
782 static bool
783 gather_arguments (const char *name, struct macro_buffer *src, int nargs,
784                   std::vector<struct macro_buffer> *args_ptr)
785 {
786   struct macro_buffer tok;
787   std::vector<struct macro_buffer> args;
788
789   /* Does SRC start with an opening paren token?  Read from a copy of
790      SRC, so SRC itself is unaffected if we don't find an opening
791      paren.  */
792   {
793     struct macro_buffer temp (src->text, src->len);
794
795     if (! get_token (&tok, &temp)
796         || tok.len != 1
797         || tok.text[0] != '(')
798       return false;
799   }
800
801   /* Consume SRC's opening paren.  */
802   get_token (&tok, src);
803
804   for (;;)
805     {
806       struct macro_buffer *arg;
807       int depth;
808
809       /* Initialize the next argument.  */
810       args.emplace_back ();
811       arg = &args.back ();
812       set_token (arg, src->text, src->text);
813
814       /* Gather the argument's tokens.  */
815       depth = 0;
816       for (;;)
817         {
818           if (! get_token (&tok, src))
819             error (_("Malformed argument list for macro `%s'."), name);
820
821           /* Is tok an opening paren?  */
822           if (tok.len == 1 && tok.text[0] == '(')
823             depth++;
824
825           /* Is tok is a closing paren?  */
826           else if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ')')
827             {
828               /* If it's a closing paren at the top level, then that's
829                  the end of the argument list.  */
830               if (depth == 0)
831                 {
832                   /* In the varargs case, the last argument may be
833                      missing.  Add an empty argument in this case.  */
834                   if (nargs != -1 && args.size () == nargs - 1)
835                     {
836                       args.emplace_back ();
837                       arg = &args.back ();
838                       set_token (arg, src->text, src->text);
839                     }
840
841                   *args_ptr = std::move (args);
842                   return true;
843                 }
844
845               depth--;
846             }
847
848           /* If tok is a comma at top level, then that's the end of
849              the current argument.  However, if we are handling a
850              variadic macro and we are computing the last argument, we
851              want to include the comma and remaining tokens.  */
852           else if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ',' && depth == 0
853                    && (nargs == -1 || args.size () < nargs))
854             break;
855
856           /* Extend the current argument to enclose this token.  If
857              this is the current argument's first token, leave out any
858              leading whitespace, just for aesthetics.  */
859           if (arg->len == 0)
860             {
861               arg->text = tok.text;
862               arg->len = tok.len;
863               arg->last_token = 0;
864             }
865           else
866             {
867               arg->len = (tok.text + tok.len) - arg->text;
868               arg->last_token = tok.text - arg->text;
869             }
870         }
871     }
872 }
873
874
875 /* The `expand' and `substitute_args' functions both invoke `scan'
876    recursively, so we need a forward declaration somewhere.  */
877 static void scan (struct macro_buffer *dest,
878                   struct macro_buffer *src,
879                   struct macro_name_list *no_loop,
880                   macro_lookup_ftype *lookup_func,
881                   void *lookup_baton);
882
883
884 /* A helper function for substitute_args.
885    
886    ARGV is a vector of all the arguments; ARGC is the number of
887    arguments.  IS_VARARGS is true if the macro being substituted is a
888    varargs macro; in this case VA_ARG_NAME is the name of the
889    "variable" argument.  VA_ARG_NAME is ignored if IS_VARARGS is
890    false.
891
892    If the token TOK is the name of a parameter, return the parameter's
893    index.  If TOK is not an argument, return -1.  */
894
895 static int
896 find_parameter (const struct macro_buffer *tok,
897                 int is_varargs, const struct macro_buffer *va_arg_name,
898                 int argc, const char * const *argv)
899 {
900   int i;
901
902   if (! tok->is_identifier)
903     return -1;
904
905   for (i = 0; i < argc; ++i)
906     if (tok->len == strlen (argv[i]) 
907         && !memcmp (tok->text, argv[i], tok->len))
908       return i;
909
910   if (is_varargs && tok->len == va_arg_name->len
911       && ! memcmp (tok->text, va_arg_name->text, tok->len))
912     return argc - 1;
913
914   return -1;
915 }
916  
917 /* Helper function for substitute_args that gets the next token and
918    updates the passed-in state variables.  */
919
920 static void
921 get_next_token_for_substitution (struct macro_buffer *replacement_list,
922                                  struct macro_buffer *token,
923                                  char **start,
924                                  struct macro_buffer *lookahead,
925                                  char **lookahead_start,
926                                  int *lookahead_valid,
927                                  bool *keep_going)
928 {
929   if (!*lookahead_valid)
930     *keep_going = false;
931   else
932     {
933       *keep_going = true;
934       *token = *lookahead;
935       *start = *lookahead_start;
936       *lookahead_start = replacement_list->text;
937       *lookahead_valid = get_token (lookahead, replacement_list);
938     }
939 }
940
941 /* Given the macro definition DEF, being invoked with the actual
942    arguments given by ARGV, substitute the arguments into the
943    replacement list, and store the result in DEST.
944
945    IS_VARARGS should be true if DEF is a varargs macro.  In this case,
946    VA_ARG_NAME should be the name of the "variable" argument -- either
947    __VA_ARGS__ for c99-style varargs, or the final argument name, for
948    GNU-style varargs.  If IS_VARARGS is false, this parameter is
949    ignored.
950
951    If it is necessary to expand macro invocations in one of the
952    arguments, use LOOKUP_FUNC and LOOKUP_BATON to find the macro
953    definitions, and don't expand invocations of the macros listed in
954    NO_LOOP.  */
955
956 static void
957 substitute_args (struct macro_buffer *dest,
958                  struct macro_definition *def,
959                  int is_varargs, const struct macro_buffer *va_arg_name,
960                  const std::vector<struct macro_buffer> &argv,
961                  struct macro_name_list *no_loop,
962                  macro_lookup_ftype *lookup_func,
963                  void *lookup_baton)
964 {
965   /* The token we are currently considering.  */
966   struct macro_buffer tok;
967   /* The replacement list's pointer from just before TOK was lexed.  */
968   char *original_rl_start;
969   /* We have a single lookahead token to handle token splicing.  */
970   struct macro_buffer lookahead;
971   /* The lookahead token might not be valid.  */
972   int lookahead_valid;
973   /* The replacement list's pointer from just before LOOKAHEAD was
974      lexed.  */
975   char *lookahead_rl_start;
976
977   /* A macro buffer for the macro's replacement list.  */
978   struct macro_buffer replacement_list (def->replacement,
979                                         strlen (def->replacement));
980
981   gdb_assert (dest->len == 0);
982   dest->last_token = 0;
983
984   original_rl_start = replacement_list.text;
985   if (! get_token (&tok, &replacement_list))
986     return;
987   lookahead_rl_start = replacement_list.text;
988   lookahead_valid = get_token (&lookahead, &replacement_list);
989
990   /* __VA_OPT__ state variable.  The states are:
991      0 - nothing happening
992      1 - saw __VA_OPT__
993      >= 2 in __VA_OPT__, the value encodes the parenthesis depth.  */
994   unsigned vaopt_state = 0;
995
996   for (bool keep_going = true;
997        keep_going;
998        get_next_token_for_substitution (&replacement_list,
999                                         &tok,
1000                                         &original_rl_start,
1001                                         &lookahead,
1002                                         &lookahead_rl_start,
1003                                         &lookahead_valid,
1004                                         &keep_going))
1005     {
1006       bool token_is_vaopt = (tok.len == 10
1007                              && strncmp (tok.text, "__VA_OPT__", 10) == 0);
1008
1009       if (vaopt_state > 0)
1010         {
1011           if (token_is_vaopt)
1012             error (_("__VA_OPT__ cannot appear inside __VA_OPT__"));
1013           else if (tok.len == 1 && tok.text[0] == '(')
1014             {
1015               ++vaopt_state;
1016               /* We just entered __VA_OPT__, so don't emit this
1017                  token.  */
1018               continue;
1019             }
1020           else if (vaopt_state == 1)
1021             error (_("__VA_OPT__ must be followed by an open parenthesis"));
1022           else if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ')')
1023             {
1024               --vaopt_state;
1025               if (vaopt_state == 1)
1026                 {
1027                   /* Done with __VA_OPT__.  */
1028                   vaopt_state = 0;
1029                   /* Don't emit.  */
1030                   continue;
1031                 }
1032             }
1033
1034           /* If __VA_ARGS__ is empty, then drop the contents of
1035              __VA_OPT__.  */
1036           if (argv.back ().len == 0)
1037             continue;
1038         }
1039       else if (token_is_vaopt)
1040         {
1041           if (!is_varargs)
1042             error (_("__VA_OPT__ is only valid in a variadic macro"));
1043           vaopt_state = 1;
1044           /* Don't emit this token.  */
1045           continue;
1046         }
1047
1048       /* Just for aesthetics.  If we skipped some whitespace, copy
1049          that to DEST.  */
1050       if (tok.text > original_rl_start)
1051         {
1052           dest->appendmem (original_rl_start, tok.text - original_rl_start);
1053           dest->last_token = dest->len;
1054         }
1055
1056       /* Is this token the stringification operator?  */
1057       if (tok.len == 1
1058           && tok.text[0] == '#')
1059         {
1060           int arg;
1061
1062           if (!lookahead_valid)
1063             error (_("Stringification operator requires an argument."));
1064
1065           arg = find_parameter (&lookahead, is_varargs, va_arg_name,
1066                                 def->argc, def->argv);
1067           if (arg == -1)
1068             error (_("Argument to stringification operator must name "
1069                      "a macro parameter."));
1070
1071           stringify (dest, argv[arg].text, argv[arg].len);
1072
1073           /* Read one token and let the loop iteration code handle the
1074              rest.  */
1075           lookahead_rl_start = replacement_list.text;
1076           lookahead_valid = get_token (&lookahead, &replacement_list);
1077         }
1078       /* Is this token the splicing operator?  */
1079       else if (tok.len == 2
1080                && tok.text[0] == '#'
1081                && tok.text[1] == '#')
1082         error (_("Stray splicing operator"));
1083       /* Is the next token the splicing operator?  */
1084       else if (lookahead_valid
1085                && lookahead.len == 2
1086                && lookahead.text[0] == '#'
1087                && lookahead.text[1] == '#')
1088         {
1089           int finished = 0;
1090           int prev_was_comma = 0;
1091
1092           /* Note that GCC warns if the result of splicing is not a
1093              token.  In the debugger there doesn't seem to be much
1094              benefit from doing this.  */
1095
1096           /* Insert the first token.  */
1097           if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ',')
1098             prev_was_comma = 1;
1099           else
1100             {
1101               int arg = find_parameter (&tok, is_varargs, va_arg_name,
1102                                         def->argc, def->argv);
1103
1104               if (arg != -1)
1105                 dest->appendmem (argv[arg].text, argv[arg].len);
1106               else
1107                 dest->appendmem (tok.text, tok.len);
1108             }
1109
1110           /* Apply a possible sequence of ## operators.  */
1111           for (;;)
1112             {
1113               if (! get_token (&tok, &replacement_list))
1114                 error (_("Splicing operator at end of macro"));
1115
1116               /* Handle a comma before a ##.  If we are handling
1117                  varargs, and the token on the right hand side is the
1118                  varargs marker, and the final argument is empty or
1119                  missing, then drop the comma.  This is a GNU
1120                  extension.  There is one ambiguous case here,
1121                  involving pedantic behavior with an empty argument,
1122                  but we settle that in favor of GNU-style (GCC uses an
1123                  option).  If we aren't dealing with varargs, we
1124                  simply insert the comma.  */
1125               if (prev_was_comma)
1126                 {
1127                   if (! (is_varargs
1128                          && tok.len == va_arg_name->len
1129                          && !memcmp (tok.text, va_arg_name->text, tok.len)
1130                          && argv.back ().len == 0))
1131                     dest->appendmem (",", 1);
1132                   prev_was_comma = 0;
1133                 }
1134
1135               /* Insert the token.  If it is a parameter, insert the
1136                  argument.  If it is a comma, treat it specially.  */
1137               if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ',')
1138                 prev_was_comma = 1;
1139               else
1140                 {
1141                   int arg = find_parameter (&tok, is_varargs, va_arg_name,
1142                                             def->argc, def->argv);
1143
1144                   if (arg != -1)
1145                     dest->appendmem (argv[arg].text, argv[arg].len);
1146                   else
1147                     dest->appendmem (tok.text, tok.len);
1148                 }
1149
1150               /* Now read another token.  If it is another splice, we
1151                  loop.  */
1152               original_rl_start = replacement_list.text;
1153               if (! get_token (&tok, &replacement_list))
1154                 {
1155                   finished = 1;
1156                   break;
1157                 }
1158
1159               if (! (tok.len == 2
1160                      && tok.text[0] == '#'
1161                      && tok.text[1] == '#'))
1162                 break;
1163             }
1164
1165           if (prev_was_comma)
1166             {
1167               /* We saw a comma.  Insert it now.  */
1168               dest->appendmem (",", 1);
1169             }
1170
1171           dest->last_token = dest->len;
1172           if (finished)
1173             lookahead_valid = 0;
1174           else
1175             {
1176               /* Set up for the loop iterator.  */
1177               lookahead = tok;
1178               lookahead_rl_start = original_rl_start;
1179               lookahead_valid = 1;
1180             }
1181         }
1182       else
1183         {
1184           /* Is this token an identifier?  */
1185           int substituted = 0;
1186           int arg = find_parameter (&tok, is_varargs, va_arg_name,
1187                                     def->argc, def->argv);
1188
1189           if (arg != -1)
1190             {
1191               /* Expand any macro invocations in the argument text,
1192                  and append the result to dest.  Remember that scan
1193                  mutates its source, so we need to scan a new buffer
1194                  referring to the argument's text, not the argument
1195                  itself.  */
1196               struct macro_buffer arg_src (argv[arg].text, argv[arg].len);
1197               scan (dest, &arg_src, no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1198               substituted = 1;
1199             }
1200
1201           /* If it wasn't a parameter, then just copy it across.  */
1202           if (! substituted)
1203             append_tokens_without_splicing (dest, &tok);
1204         }
1205     }
1206
1207   if (vaopt_state > 0)
1208     error (_("Unterminated __VA_OPT__"));
1209 }
1210
1211
1212 /* Expand a call to a macro named ID, whose definition is DEF.  Append
1213    its expansion to DEST.  SRC is the input text following the ID
1214    token.  We are currently rescanning the expansions of the macros
1215    named in NO_LOOP; don't re-expand them.  Use LOOKUP_FUNC and
1216    LOOKUP_BATON to find definitions for any nested macro references.
1217
1218    Return 1 if we decided to expand it, zero otherwise.  (If it's a
1219    function-like macro name that isn't followed by an argument list,
1220    we don't expand it.)  If we return zero, leave SRC unchanged.  */
1221 static int
1222 expand (const char *id,
1223         struct macro_definition *def, 
1224         struct macro_buffer *dest,
1225         struct macro_buffer *src,
1226         struct macro_name_list *no_loop,
1227         macro_lookup_ftype *lookup_func,
1228         void *lookup_baton)
1229 {
1230   struct macro_name_list new_no_loop;
1231
1232   /* Create a new node to be added to the front of the no-expand list.
1233      This list is appropriate for re-scanning replacement lists, but
1234      it is *not* appropriate for scanning macro arguments; invocations
1235      of the macro whose arguments we are gathering *do* get expanded
1236      there.  */
1237   new_no_loop.name = id;
1238   new_no_loop.next = no_loop;
1239
1240   /* What kind of macro are we expanding?  */
1241   if (def->kind == macro_object_like)
1242     {
1243       struct macro_buffer replacement_list (def->replacement,
1244                                             strlen (def->replacement));
1245
1246       scan (dest, &replacement_list, &new_no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1247       return 1;
1248     }
1249   else if (def->kind == macro_function_like)
1250     {
1251       struct macro_buffer va_arg_name;
1252       int is_varargs = 0;
1253
1254       if (def->argc >= 1)
1255         {
1256           if (strcmp (def->argv[def->argc - 1], "...") == 0)
1257             {
1258               /* In C99-style varargs, substitution is done using
1259                  __VA_ARGS__.  */
1260               va_arg_name.set_shared ("__VA_ARGS__", strlen ("__VA_ARGS__"));
1261               is_varargs = 1;
1262             }
1263           else
1264             {
1265               int len = strlen (def->argv[def->argc - 1]);
1266
1267               if (len > 3
1268                   && strcmp (def->argv[def->argc - 1] + len - 3, "...") == 0)
1269                 {
1270                   /* In GNU-style varargs, the name of the
1271                      substitution parameter is the name of the formal
1272                      argument without the "...".  */
1273                   va_arg_name.set_shared (def->argv[def->argc - 1], len - 3);
1274                   is_varargs = 1;
1275                 }
1276             }
1277         }
1278
1279       std::vector<struct macro_buffer> argv;
1280       /* If we couldn't find any argument list, then we don't expand
1281          this macro.  */
1282       if (!gather_arguments (id, src, is_varargs ? def->argc : -1,
1283                              &argv))
1284         return 0;
1285
1286       /* Check that we're passing an acceptable number of arguments for
1287          this macro.  */
1288       if (argv.size () != def->argc)
1289         {
1290           if (is_varargs && argv.size () >= def->argc - 1)
1291             {
1292               /* Ok.  */
1293             }
1294           /* Remember that a sequence of tokens like "foo()" is a
1295              valid invocation of a macro expecting either zero or one
1296              arguments.  */
1297           else if (! (argv.size () == 1
1298                       && argv[0].len == 0
1299                       && def->argc == 0))
1300             error (_("Wrong number of arguments to macro `%s' "
1301                    "(expected %d, got %d)."),
1302                    id, def->argc, int (argv.size ()));
1303         }
1304
1305       /* Note that we don't expand macro invocations in the arguments
1306          yet --- we let subst_args take care of that.  Parameters that
1307          appear as operands of the stringifying operator "#" or the
1308          splicing operator "##" don't get macro references expanded,
1309          so we can't really tell whether it's appropriate to macro-
1310          expand an argument until we see how it's being used.  */
1311       struct macro_buffer substituted (0);
1312       substitute_args (&substituted, def, is_varargs, &va_arg_name,
1313                        argv, no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1314
1315       /* Now `substituted' is the macro's replacement list, with all
1316          argument values substituted into it properly.  Re-scan it for
1317          macro references, but don't expand invocations of this macro.
1318
1319          We create a new buffer, `substituted_src', which points into
1320          `substituted', and scan that.  We can't scan `substituted'
1321          itself, since the tokenization process moves the buffer's
1322          text pointer around, and we still need to be able to find
1323          `substituted's original text buffer after scanning it so we
1324          can free it.  */
1325       struct macro_buffer substituted_src (substituted.text, substituted.len);
1326       scan (dest, &substituted_src, &new_no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1327
1328       return 1;
1329     }
1330   else
1331     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("bad macro definition kind"));
1332 }
1333
1334
1335 /* If the single token in SRC_FIRST followed by the tokens in SRC_REST
1336    constitute a macro invokation not forbidden in NO_LOOP, append its
1337    expansion to DEST and return non-zero.  Otherwise, return zero, and
1338    leave DEST unchanged.
1339
1340    SRC_FIRST and SRC_REST must be shared buffers; DEST must not be one.
1341    SRC_FIRST must be a string built by get_token.  */
1342 static int
1343 maybe_expand (struct macro_buffer *dest,
1344               struct macro_buffer *src_first,
1345               struct macro_buffer *src_rest,
1346               struct macro_name_list *no_loop,
1347               macro_lookup_ftype *lookup_func,
1348               void *lookup_baton)
1349 {
1350   gdb_assert (src_first->shared);
1351   gdb_assert (src_rest->shared);
1352   gdb_assert (! dest->shared);
1353
1354   /* Is this token an identifier?  */
1355   if (src_first->is_identifier)
1356     {
1357       /* Make a null-terminated copy of it, since that's what our
1358          lookup function expects.  */
1359       std::string id (src_first->text, src_first->len);
1360
1361       /* If we're currently re-scanning the result of expanding
1362          this macro, don't expand it again.  */
1363       if (! currently_rescanning (no_loop, id.c_str ()))
1364         {
1365           /* Does this identifier have a macro definition in scope?  */
1366           struct macro_definition *def = lookup_func (id.c_str (),
1367                                                       lookup_baton);
1368
1369           if (def && expand (id.c_str (), def, dest, src_rest, no_loop,
1370                              lookup_func, lookup_baton))
1371             return 1;
1372         }
1373     }
1374
1375   return 0;
1376 }
1377
1378
1379 /* Expand macro references in SRC, appending the results to DEST.
1380    Assume we are re-scanning the result of expanding the macros named
1381    in NO_LOOP, and don't try to re-expand references to them.
1382
1383    SRC must be a shared buffer; DEST must not be one.  */
1384 static void
1385 scan (struct macro_buffer *dest,
1386       struct macro_buffer *src,
1387       struct macro_name_list *no_loop,
1388       macro_lookup_ftype *lookup_func,
1389       void *lookup_baton)
1390 {
1391   gdb_assert (src->shared);
1392   gdb_assert (! dest->shared);
1393
1394   for (;;)
1395     {
1396       struct macro_buffer tok;
1397       char *original_src_start = src->text;
1398
1399       /* Find the next token in SRC.  */
1400       if (! get_token (&tok, src))
1401         break;
1402
1403       /* Just for aesthetics.  If we skipped some whitespace, copy
1404          that to DEST.  */
1405       if (tok.text > original_src_start)
1406         {
1407           dest->appendmem (original_src_start, tok.text - original_src_start);
1408           dest->last_token = dest->len;
1409         }
1410
1411       if (! maybe_expand (dest, &tok, src, no_loop, lookup_func, lookup_baton))
1412         /* We didn't end up expanding tok as a macro reference, so
1413            simply append it to dest.  */
1414         append_tokens_without_splicing (dest, &tok);
1415     }
1416
1417   /* Just for aesthetics.  If there was any trailing whitespace in
1418      src, copy it to dest.  */
1419   if (src->len)
1420     {
1421       dest->appendmem (src->text, src->len);
1422       dest->last_token = dest->len;
1423     }
1424 }
1425
1426
1427 gdb::unique_xmalloc_ptr<char>
1428 macro_expand (const char *source,
1429               macro_lookup_ftype *lookup_func,
1430               void *lookup_func_baton)
1431 {
1432   struct macro_buffer src (source, strlen (source));
1433
1434   struct macro_buffer dest (0);
1435   dest.last_token = 0;
1436
1437   scan (&dest, &src, 0, lookup_func, lookup_func_baton);
1438
1439   dest.appendc ('\0');
1440
1441   return gdb::unique_xmalloc_ptr<char> (dest.release ());
1442 }
1443
1444
1445 gdb::unique_xmalloc_ptr<char>
1446 macro_expand_once (const char *source,
1447                    macro_lookup_ftype *lookup_func,
1448                    void *lookup_func_baton)
1449 {
1450   error (_("Expand-once not implemented yet."));
1451 }
1452
1453
1454 char *
1455 macro_expand_next (const char **lexptr,
1456                    macro_lookup_ftype *lookup_func,
1457                    void *lookup_baton)
1458 {
1459   struct macro_buffer tok;
1460
1461   /* Set up SRC to refer to the input text, pointed to by *lexptr.  */
1462   struct macro_buffer src (*lexptr, strlen (*lexptr));
1463
1464   /* Set up DEST to receive the expansion, if there is one.  */
1465   struct macro_buffer dest (0);
1466   dest.last_token = 0;
1467
1468   /* Get the text's first preprocessing token.  */
1469   if (! get_token (&tok, &src))
1470     return 0;
1471
1472   /* If it's a macro invocation, expand it.  */
1473   if (maybe_expand (&dest, &tok, &src, 0, lookup_func, lookup_baton))
1474     {
1475       /* It was a macro invocation!  Package up the expansion as a
1476          null-terminated string and return it.  Set *lexptr to the
1477          start of the next token in the input.  */
1478       dest.appendc ('\0');
1479       *lexptr = src.text;
1480       return dest.release ();
1481     }
1482   else
1483     {
1484       /* It wasn't a macro invocation.  */
1485       return 0;
1486     }
1487 }